بررسي ويژگي‌هاي چوب سيمان تهيه شده از پسماندهاي كشاورزي

Investigation on properties of wood-cement panels based on Agricultural residues

هدف اصلي از توليد پانل‌هاي چوب سيمان يا فرآورده‌هاي كامپوزيت با اتصال معدني، تركيب ذرات آلي مانند چوب و مواد ليگنوسلولزي با اتصال دهنده‌هاي معدني از قبيل سيمان، گچ و غيره است. فرآورده‌هاي چوب سيمان كه امروزه در بيشتر كشورهاي جهان توليد مي‌گردد داراي خواص كاربردي مطلوبي مانند مقاومت به عوامل جوي، آتش و عوامل بيولوژيك و سبكي وزن در مقايسه با ساير مصالح ساختماني بوده و از پايداري ابعاد بالايي برخوردار است. علاوه بر توليد پانل‌هاي مسطح در پرسه‌اي معمولي، با استفاده از قالب‌هاي مناسب مي‌توان محصولات ديگري از قبيل بلوك‌هاي سيماني، آجر و قطعات فرم‌دار را نيز توليد نمود. امروزه پانل‌هاي چوب سيمان كه به صورت صفحات بزرگي توليد مي‌شوند، در حد وسيعي در احداث واحدهاي مسكوني و تجاري مورد استفاده قرار مي‌گيرند. توسعه فناوري پانل‌هاي چوب‌سيمان در هر منطقه، به مواد اوليه مورد نياز آن يعني چوب يا مواد ليگنوسلولزي و سيمان مربوط مي‌شود. در اين تحقيق با توجه به مواد موجود هر منطقه به‌عنوان فاكتور متغير (نوع ماده اوليه ليگنوسلولزي (ضايعات كشاورزي همانند كلش برنج، كاه‌گندم، ساقه چوبي پنبه از استان‌هاي گيلان، مازندران و گلستان)) و مقدار ماده افزودني (همانند كلريد كلسيم (Cacl2) تخته‌هايي با شرايط ساخت يكسان (ضخامت تخته، فشار پرس) توليد شده و ويژگي‌ مقاومت به خمش استاتيك، مدول‌الاستيسيته و مقاومت به خمش در حد ‌الاستيك اندازه‌گيري و نتايج بدست‌آمده با استفاده از نرم‌افزار MSTATC و طرح آماري فاكتوريل در قالب كاملاً تصادفي مورد تحليل آماري قرار گرفتند. در نتيجه پانل‌هاي ساخته شده از نظر مقاومت مكانيكي در حداكثر بار، تخته سيمان تهيه شده از صنوبر به‌عنوان شاهد (4146/4 مگاپاسكال) بيشترين مقدار و ساقه‌پنبه (463/2 مگاپاسكال)، كاه‌گندم (6776/1 مگاپاسكال) و كلش‌برنج (8622/0 مگاپاسكال) به‌ترتيب در مرتبه‌هاي پايين‌تري قرار گرفته‌اند. البته نتايج كامل اين تحقيق نشان‌دهنده اين است كه مي‌توان از ضايعات كشاورزي در زمين‌هاي كشاورزي با رعايت نسبت‌هاي مناسب، به‌عنوان ماده اوليه براي ساخت ديوار و انباري استفاده نمود. واژه‌هاي كليدي: چوب سيمان، مواد ليگنوسلولزي، اتصال معدني، كامپوزيت، ساقه پنبه، كاه گندم، كلش برنج.

The main objective of the production of cement - wood products or mineral-bounded composite panels is to combine the mineral components of lignocellulosic materials such as wood and organic particles with inorganic binders such as cement, plaster, etc. Wood cement products which are presently produced in most countries possess desirable functional properties such as good weather ability, resistance to atmospheric, biological agents and fire and are lighter weight as compared with other building materials, and provides improved dimensional stability. The flat panels using conventional presses can be produced, and also other products such as concrete blocks, bricks and pieces of different forms can be produced using appropriate frames. Large wood cement- based panels are widely used in construction of residential and commercial buildings. In this research, with respect to the availability of lignocellulosic material (agricultural residues such as rice straw, wheat straw, cotton stalk) in various areas (Gilan, Mazandaran and Golestan Provinces)) and the additive material (as calcium chloride), boards with similar structural was produced. Mechanical strength values including static bending strength, modulus of elasticity and elastic bending strength were measured. MSTATC based computer package was used to analyze the data. In terms of the maximum load strength, wood cement board made of poplar wood as the control boards (4.4146 MPa) had the highest mechanical strength followed by cotton stalks (2.463 MPa), wheat straw (1. 6776 MPa) and rice straw (0. 8622 MPa), respectively. In general, the study has indicated the suitability (given the appropriate ratio) of the agricultural residues in construction of wall and warehouse in farmlands. Key words: Wood cement, lignocellulosic materials, inorganic connections, composite, cotton stalks, wheat straw, rice straw.